Skaper nye materialer som er like slitesterke som metall og like fleksible som plast.

Et team av amerikanske forskere har lykkes med å lage et nytt materiale som er like sterkt som metall, like gjennomsiktig som glass og like fleksibelt som plast, men som er fullstendig miljøvennlig.

Med sin evne til å huske form og transformere seg selv når den stimuleres av varme, åpner denne nye typen flytende krystallmateriale for en rekke fremtidige bruksområder - Foto: Jorge Vidal/Rice University

Studien, publisert i det vitenskapelige tidsskriftet Nature Communications 22. juli, beskriver en ny biosynteseprosess der bakterier blir «instruert» til å produsere cellulosefibre, et av de reneste biomaterialene på planeten. Resultatet er et biomateriale med en strekkfasthet på opptil 553 megapascal, som langt overgår strekkfastheten til konvensjonelle polymermaterialer.

Nye materialer fra bakterier og syntetisk biologi.

Ifølge et forskerteam ledet av professor Muhammad Maksud Rahman (University of Houston) er det nye materialet laget av cellulose produsert av bakterier, men det skiller seg ut ved at cellulosefibrene ikke lenger dannes tilfeldig, men er justert takket være et spesielt biologisk rotasjonssystem kalt en «roterende bioreaktor».

«Vi utviklet et roterende kulturkammer for å styre bakterienes bevegelse mens de produserer cellulose», sa masterstudent MASR Saadi. «Å kontrollere vekstretningen øker materialets styrke betydelig, samtidig som det opprettholder mykheten, gjennomsiktigheten og fleksibiliteten, på samme måte som bioplast.»

Ikke bare er det mer holdbart, forskerteamet har også integrert bornitrid-nanolager, slik at materialet kan lede varme tre ganger raskere enn kontrollprøven, noe som åpner for potensielle bruksområder innen elektronikk, termisk emballasje og energilagring.

Mange nyttige applikasjoner

I motsetning til tradisjonell syntetisk plast, som forårsaker mikroforurensning og frigjør giftige stoffer som BPA og ftalater, er det nye materialet fullstendig biologisk nedbrytbart og enkelt å tilpasse for en rekke bruksområder som emballasje, tekstiler, byggematerialer, grønn elektronikk og batterier.

«Denne biosynteseprosessen er som å trene et disiplinert team av bakterier», sa Saadi, ved å bruke en analogi. «Vi veileder dem i en bestemt retning, og derfra lager vi et produkt med de ønskede egenskapene.»

Med sin evne til å huske form og transformere seg selv når den stimuleres av varme, åpner denne nye typen flytende krystallmateriale for en rekke fremtidige bruksområder. En av de lovende utplasseringene er myk robotikk, fleksible maskiner som kan krype, skli og klemme seg gjennom trange rom uten behov for komplekse mekaniske mekanismer.

Innen medisin kan dette materialet brukes til å lage stenter (vaskulære støtter) eller implanterbare enheter inne i kroppen som er fleksible og endrer form i henhold til temperatur eller biologiske forhold, noe som bidrar til å minimere invasivitet og øke behandlingseffektiviteten.

I tillegg er de lovende for bruksområder innen fleksible elektroniske enheter, smarte sensorer og selvutplasserende strukturer i rommet.

Tilbake til emnet

MINH HAI

Kilde: https://tuoitre.vn/tao-ra-vat-lieu-moi-ben-nhu-kim-loai-deo-nhu-nhua-2025072215151939.htm